轧制过程中的摩擦
铝轧制润滑
铝轧制润滑1，轧制工艺中的摩擦特点2，铝热轧制润滑2.1 乳液形成原理2.2 乳液润滑机制2.3乳化液体系2.4乳液的维护和管理3，铝冷轧润滑3.1水基产品3.2油基产品1， 轧制的摩擦学特点从摩擦学观点对金属轧制进行分析，一般认为有如下特点： 1） 轧件和辊面之间有前滑区，后滑区和粘着区，各区内摩擦力方向相反，存在复杂的相对滑动。
2） 摩擦条件复杂，没有统一的理论模型可以借鉴，有人认为可用Ld’/h 平均（Ld’—为考虑轧辊压扁的变形区长度，h 平均是指轧件的平均厚度）来衡量摩擦的剧烈状态。
其值分别分为 <0.3;0.3～1.0 ;1.0～3.0; 3.0～8.0; >8.0，其摩擦状态不断加剧。
3） 摩擦按其状态分类有干摩擦，液（流）体摩擦和边界摩擦。
可轧制因具体轧制过程不同，状态相差很大，大多数轧制处于混合摩擦状态即是干摩擦，液体摩擦和边界摩擦的混合过程。
4） 温度影响大。
冷轧过程中，强烈的热效应可以使变形区内温度高达100-200℃，这将明显影响润滑剂的吸附、解吸附性能以及化学反应速度等，从而直接影响润滑剂的润滑效果和老化过程。
5） 存在剩余摩擦。
正常咬入条件为α（咬入角）>β（摩擦角），而稳定轧制状态下β≥0.5α，有差不多一半以上的摩擦是多余的，即剩余摩擦。
剩余摩擦不仅增加前滑，而且增加轧制力能消耗，影响最小可轧厚度，产生残余应力和加剧热效应。
图1是斯特贝克（Stribeck）在1900-1902年提出的润滑状态曲线，图中的三个区域对应着三种主要润滑状态。
在I 区，摩擦表面被连续的润滑油所隔开，幽默的厚度远大于两表面的粗糙度之和，摩擦阻力由润滑油的内摩擦来决定，即为流体动压润滑或者弹性流体动压润滑状态。
当两个金属表面的接触压力增大时，或者润滑剂的粘度和滑动速度降低时，润滑剂的油膜变得越来越薄，将出现表面微凸体间图 1 Stribeck 曲线及其润滑状态的接触，从而进入混合润滑状态II.状态在这种状态下，载荷的一部分由流体润滑油膜承受，另一部分由接触的表面微凸体所承受，摩擦阻力由油膜的剪切和表面微凸体的相互作用来决定。
轧机打滑的原因
轧机打滑的原因轧机打滑是指在轧制过程中，轧辊与卷料之间失去正常的摩擦力，导致轧制效果不佳或无法进行轧制的现象。
轧机打滑的原因有多种，主要包括以下几点：1. 材料粘附：轧机打滑的一个常见原因是卷料表面粘附有杂质或润滑剂，使得轧辊与卷料之间的摩擦力降低。
例如，在冷轧过程中，卷料表面可能存在油脂、氧化物或氧化皮等物质，这些物质会降低轧辊与卷料之间的摩擦力，导致轧机打滑。
2. 轧辊表面磨损：轧辊表面的磨损程度会直接影响轧机的轧制效果。
当轧辊表面磨损严重时，轧辊与卷料之间的接触面积减小，摩擦力也会相应减小，从而导致轧机打滑。
轧辊表面磨损的原因可以是长时间使用、使用不当或轧辊材质质量不合格等。
3. 轧辊与卷料之间的润滑不良：轧机正常运行需要一定程度的润滑，以减小摩擦力并防止轧辊表面磨损。
如果轧辊与卷料之间的润滑不良，例如润滑油不足或润滑剂质量不合格，会导致轧机打滑。
4. 轧机设备故障：轧机设备本身的故障也可能导致轧机打滑。
例如，轧机传动系统出现故障、轧机辊系间隙不合适或轧辊安装不稳定等，都可能导致轧机打滑。
5. 工艺参数调整不当：轧机打滑还可能与工艺参数的调整不当有关。
例如，轧机的轧制速度过快，轧辊与卷料之间的摩擦力无法及时传递，导致轧机打滑。
此外，轧机的轧制压力、温度等参数也需要根据具体情况进行调整，以确保正常的轧制效果。
针对轧机打滑的原因，可以采取一些措施来解决：1. 清洁卷料表面：在轧制之前，可以通过清洗、酸洗等方法清除卷料表面的杂质和润滑剂，以减少轧机打滑的可能性。
2. 维护轧辊表面：定期对轧辊进行磨削和抛光，以保持轧辊表面的平整度和光滑度，减小轧机打滑的风险。
3. 使用合适的润滑剂：选择合适的润滑剂，并根据轧机要求进行适量的润滑。
润滑剂应具有良好的润滑性能和附着性，以保证轧机的正常运行。
4. 定期维护和检查轧机设备：对轧机设备进行定期的维护和检查，及时发现并修复可能存在的故障，以确保轧机的正常运行。
薄板轧制的接触摩擦及其对轧制力的影响
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轧制时摩擦系数的研究
轧制时摩擦系数的研究一、摩擦系数的定义和意义摩擦系数是指两个接触物体表面之间相对运动时所受到的摩擦力与法向压力之比。
在轧制过程中，摩擦系数的大小直接决定了轧制工艺的稳定性、质量和效率。
二、摩擦系数影响因素的理论分析1.材料性质：材料的硬度、表面粗糙度、润滑性能等都会影响摩擦系数的大小。
2.工艺参数：轧制过程中的轧制力、轧制速度、轧制温度等参数的改变都会对摩擦系数产生影响。
3.润滑条件：润滑剂的种类、涂覆方式、润滑剂与材料之间的相互作用等都会对摩擦系数产生影响。
三、摩擦系数研究方法的探讨1.实验方法：通过制备不同材料和润滑条件下的轧制试样，测量摩擦力和法向压力，计算摩擦系数。
实验结果可用于验证理论模型的准确性。
2.数值模拟方法：利用有限元方法建立轧制过程的数值模型，考虑材料特性、润滑条件等参数，通过模拟计算得到摩擦系数的分布和变化规律。
3.经验公式方法：通过对大量实验数据的分析，建立经验公式来预测摩擦系数。
这种方法具有简单、快速的优点，但对于特殊材料和工艺条件的适用性有限。
四、摩擦系数研究在轧制工艺中的应用1.优化轧制工艺：通过研究摩擦系数的变化规律，可以调整轧制工艺参数，使其达到最佳状态，提高产品质量和生产效率。
2.改进润滑剂和涂覆方式：研究摩擦系数的影响因素，可以指导润滑剂的选择和涂覆方式的改进，提高润滑效果和降低能耗。
3.预测轧制过程中的摩擦热：摩擦系数的研究可以为轧制过程中的摩擦热产生提供依据，进而优化轧制工艺，避免过高的温度对产品质量的不良影响。
轧制过程中的摩擦系数研究对于优化工艺、提高产品质量和生产效率具有重要意义。
通过理论分析、实验方法和数值模拟等手段，可以深入研究摩擦系数的影响因素和变化规律，为轧制工艺的改进和优化提供科学依据。
同时，摩擦系数的研究也需要与实际生产相结合，不断完善和验证研究成果，推动轧制技术的进步和发展。
金属压力加工中的摩擦与润滑
金属压力加工中的摩擦与润滑摘要:在金属压力加工的过程中，摩擦与润滑是其中比较重要的工艺因素。
对于影响摩擦的因素，润滑剂的使用机理和特点等都是需要重视和研究的问题。
本文从这些问题提出以下粗浅的想法。
关键词:金属压力加工；摩擦；润滑引言在金属压力加工中,制品与工具表面间存在相对滑动,不可避免地会产生摩擦。
为了减轻这种外摩擦的不良影响,通常需要进行工艺润滑。
事实证明:了解这种偶件之一的金属基体发生连续塑性变形条件下的摩擦与润滑的规律,无论在理论上和实践上都有着极其重要的意义。
一、金属压力加工中摩擦的特点及影响因素（一）金属压力加工中摩擦的特点金属压力加工与一般机械传动中的摩擦相比,具有以下特点:（1）界面温度高压力加工时,接触面的表层温度随着滑动速度的增大而升高且不均匀,摩擦系数随滑动速度和温度的升高而增大。
但是,当温度超过一最大值后,摩擦系数随滑动速度和温度的升高而下降。
例如,同一材料在锤上镦粗比压力机上镦粗摩擦系数小20%～25%。
（2）压力高,接触面积大压力加工时的单位压力一般为500MPa。
单位压力小时,摩擦系数与压力无关。
当压力大到某一值后,摩擦系数趋于稳定。
接触面积大小与材料种类有关。
随着接触面积增大,材料粘着系数与摩擦系数也增大。
（二）金属压力加工中摩擦的影响因素（1）变形温度在压力加工中,变形温度对摩擦的影响十分复杂、随着温度的升高,将会出现互相矛盾的两种现象:一方面,金属容易产生氧化皮,因而摩擦系数增大;另一方面,变形应力的降低又使摩擦系数减小。
而且,随着温度的变化,氧化皮的性质和厚度也发生变化。
在温度较低时,氧化皮呈脆性。
随着温度增高,氧化皮厚度增大,摩擦系数也增大。
达到一定温度时,氧化皮开始软化,摩擦系数达到峰值。
温度再升高时,氧化皮的塑性增大到一定限度,摩擦系数减小。
含碳量对摩擦的影响,主要在于氧化皮性质不同。
（2）变形速度在压力加工中,变形速度对摩擦系数的影响也很大。
变形速度增大时,摩擦系数降低。
轧制过程中流变应力、轧制力、变形抗力
轧制过程中流变应力、轧制力、变形抗力下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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铝材轧制加工过程中的摩擦特点及其影响
铝材轧制加工过程中的摩擦特点及其影响【摘要】铝材作为我国工业生产最基础的工业材料，在多个产品生产领域都具有非常广泛的应用。
在铝材的加工过程中，轧制是最常见也是最主要的铝材加工工艺。
尽管其具有工艺简单，施工条件要求较低等优点，但是在实际的加工过程中，铝材轧制却会带来一定的摩擦，这种摩擦会在一定程度上影响到铝材的加工质量，也会对轧辊造成一定的磨损，还会增大轧制机械的能耗。
现本文就主要分析了铝材轧制过程中摩擦特点，并详细分析了其对轧制过程、轧制压力以及产品质量的影响，并指出在铝材的轧制过程中，最好合理利用一些工艺滑粉，以此来减少摩擦，提高铝材的轧制加工质量。
【关键词】铝材；轧制加工；摩擦特点；影响随着我国工业的快速发展，不但带动了我国国民经济建设的腾飞崛起，而且也促使了我国加工制造业生产水平的不断提升。
在工业制造中，铝材是最常见的一种加工材料，而其加工工艺技术种类较多，需要根据不同的铝制产品需求选择最佳的铝制加工工艺。
而其中轧制加工工艺就是最常见的加工工艺，在铝板、铝带卷、铝箔以及其他一些型材都是需要轧制来完成铝制产品的加工。
并且单单就以轧制来讲，铝材的轧制还可以分为热轧、冷轧、铸轧以及箔轧等等。
而无论是哪种形式的轧制，在实际的加工过程中都是将轧件放置在轧辊的一侧，再将其拉近轧辊的辊缝中，将轧件从另一侧挤出，以此来完成加工过程。
由此可以看出，轧制的加工原理主要是利用摩擦原理，来实现铝材的加工的。
1.铝材轧制过程中的摩擦特点分析从铝材轧制的工艺特点来看，铝材轧制主要是通过摩擦来实现加工过程的，即通过轧件与轧辊、工作辊与支持辊之间的相互摩擦运动，来最终完成轧件的加工。
这种摩擦运动与一般的机械摩擦运行基本相同，因此该加工摩擦应该也适用一般的摩擦定律。
但是由于铝制轧制是利用自身所具备的工艺特点，使铝材发生一定的塑性变形而完成加工的，因此其除了一般的摩擦特点以外，还具有以下几点独特的摩擦特点：1.1轧制过程中，接触面上的单位压力相对较高由于铝材主要是利用轧辊把压力施加在铝材上的，因此铝材本身需要承受的压力非常大，且这个压力还必须要大于其本身的屈服强度，只有这样，才可能发生铝材的塑性变形。
(金属轧制工艺学)3轧制过程中的前滑和后滑
Svvhh
—前滑值 —轧辊出口截面轧件速度
—轧辊圆周速度
LLhH
—轧辊表面上刻痕的距离 —轧件轧制后痕迹的距离
2021/4/24
O1
v
LH
vh
Lh
O2
12
刻痕法测量前滑值
若热轧时，测出轧件的冷尺寸值为 Lh ，则 用下式换算成热尺寸：
Lh Lh[1 (t1 t2 )]
碳钢的温度膨胀系数
温度（℃） 膨胀系数α×10-6
轧制理论与工艺
Rolling Theory and Technology
轧制过程中的前滑和后滑
Forward slip and back slip of rolling process
陈泽军
Tel：023-65111547 E-Mail： zjchen@
重庆大学 材料科学与工程学院 材料加工工程系
曲线2：γ=5º；h=20mm
曲线3：h=20mm；D=300mm
19
2 前滑的计算方法
二、艾克隆德（S.Ekelund）前滑公式：
➢当γ角很小时，取：
1 cos 2sin2 2
22
cos 1
➢则Fink公式可以简化为：
Sh
2
2
D h
1
2021/4/24
20
2 前滑的计算方法
三、德雷斯登（Dresden）前滑公式：
80 2—Sh=f(D)
3—Sh=f(γ)
3
60
40
2
Sh ,%
20
1 0 5 10 15 20 25 30
γ, ( º)
曲线1：D=300mm；γ=5º 曲线2：γ=5º；h=20mm 曲线3：h=20mm；D=300mm
轧制摩擦角
轧制摩擦角
标题：轧制摩擦角的理论与应用
一、引言
在金属加工行业中，轧制是一种常见的材料塑性变形方式。
而轧制摩擦角则是影响轧制过程的重要参数之一，它对轧制力、轧制温度、轧制速度等都有显著的影响。
二、轧制摩擦角的定义
轧制摩擦角是指在轧制过程中，工作辊和轧件之间接触面的法线与相对滑动方向之间的夹角。
它是衡量轧制过程中摩擦力大小的一个重要参数。
三、轧制摩擦角的计算
轧制摩擦角的计算公式为：tanφ=(τf-τs)/σb，其中，φ为轧制摩擦角，τf为轧制面间的最大静摩擦系数，τs为轧制面间的切向应力，σb为轧件的屈服强度。
四、轧制摩擦角的影响因素
1. 轧制条件：如轧制速度、轧制压力、轧制温度等都会影响轧制摩擦角的大小。
2. 材料性质：如材料的硬度、韧性和表面粗糙度等也会影响轧制摩擦角的大小。
3. 润滑条件：良好的润滑可以降低轧制摩擦角，提高轧制效率。
五、轧制摩擦角的应用
1. 在实际生产中，通过控制轧制摩擦角，可以有效改善轧制产品的质量和产量。
2. 通过对轧制摩擦角的研究，可以优化轧制工艺，提高生产效率。
3. 在设计和选择轧机设备时，也需要考虑到轧制摩擦角的影响。
六、结论
总的来说，轧制摩擦角是决定轧制效果的关键参数之一。
理解并掌握其基本原理和应用，对于提高轧制工艺水平，提升产品质量具有重要意义。
七、参考文献
[待添加]。
铝材轧制加工过程中的摩擦特点及其影响
Mechanical & Chemical Engineering270《华东科技》 铝材轧制加工过程中的摩擦特点及其影响邓 涛（西南铝业（集团）有限责任公司，重庆 401326）摘要：轧制加工技术是非常常见和常用的铝材加工技术，通过轧制加工技术的应用，可以实现铝板、铝箔、铝带卷等铝制型材的合理快速加工。
从我国以往的铝材轧制加工情况来看，我国的铝材加工中，轧制技术的应用占到全国铝材加工的四分之一以上，在全世界铝材加工中占到四分之三。
通过对铝材轧制技术的应用分析发现，主要的铝材轧制分为冷轧、热轧、箔轧等方式，铝材轧制主要是通过轧件从一侧拽入扎缝，然后从另一侧出来，整个过程通过膜材，实现铝材的轧制。
由于铝材轧制过程中轧机与铝材的摩擦情况，决定了铝材轧制的结果，因此笔者在本文中，主要是对铝材轧制变心过程的摩擦特点进行了全面的分析和研究界，结合轧制过程中摩擦、磨损及金属变形抗力的影响进行了全面的分析，最后综合性的总结了膜材对轧制工艺的影响。
关键词：铝材轧制加工；摩擦特点；影响1 轧制变形过程摩擦的特点 1.1 接触面上单位压力特别高 在进行铝材轧制的过程，最为突出的特点就是铝材与轧机之间的接触面压力很高。
这主要是由于轧机通过巨大的摩擦力，将轧力作用在铝材上，实现塑性流动的变化。
对于铝材的轧制过程，压力超过铝材的屈服强度，因此实现了铝材的形变。
对于一般的机械运动来说，接触面本身的压力地域摩擦屈服强度，这会导致机械零件失效。
根据相关资料查询发现，轧制的过程，需要对铝材施加强大的压力，导致接触面的压力超过一般压力数值，因此需要较强的摩擦力，实现真实膜材接触面积的增加，整个的润滑过程较为困难。
1.2 内外摩擦同时存在 对于铝材的轧制过程不管是热轧还是冷轧，都需要实现轧件与轧机之间的外摩擦，实现轧件的塑性流动，外摩擦与金属内部的质点所产生的内摩擦之间会产生一定的相互作用，导致铝制轧制的实现。
和一般的机械运动相比，铝材本身的轧制摩擦力更加丰富，因此需要对内外摩擦进行全面的分析和研究，更加充分的发挥出不同摩擦的重要作用。
轧制实验——精选推荐
最大轧入角和摩擦系数的测定一、实验目的1、用实验方法测定轧制过程中轧入阶段和稳定阶段的最大咬入角；2、加深对咬入角、摩擦系数、轧制过程建立等基本概念的理解；二、试验仪器设备Φ130实验轧机、游标卡尺、铅试样、白粉笔等三、实验原理1、为实现轧制过程，首先必须使轧辊咬入轧件，并过度到稳定轧制。
实现自然咬入和稳定咬入，需要满足咬入条件：由于tan β = f即，β = α时，轧件处于临界咬入状态。
2、咬入角α与压下量Δh和辊径D存在以下几何关系：cosα = 1–Δh/D3、由以上知：由临界咬入状态可测出轧件自然咬入时的最大咬入角，根据临界咬入特性可计算出摩擦角β和摩擦系数f.四、试验方法与步骤本实验在三种咬入条件下进行轧制，分别为净辊面、糙辊面、人工强迫咬入。
首先用两块铅试件，分别在不同的轧辊面上进行自然咬入实验，用第三块做强迫咬入实验。
1、首先把轧辊缝隙调成0，把一块试件放在人口导板上，将其用木块推到入口处；2、开动轧机，慢慢抬起轧辊，同时保持试件前端与上下辊面接触，知道觉察22:38颤动，并刚好咬入为止；3、测量轧后试件的厚度和辊直径。
计算出最大咬入角值；4、根据临界状态关系求出摩擦系数；5、依照上述方法，在涂有粉笔灰的辊面上用第二块做自然咬入实验；6、重复第一步，在净辊面上用第三块试件做强迫咬入实验；五、数据整理注：D = 12.50 cm = 125 mm计算过程：通过Δh = H – h ,求解出Δh，再由cosα = 1–Δh/D ,求解出cosα,再解出α由临界咬入条件知，β=α，f=tanβ六、实验分析与感受1、分析（1）、根据以上实验数据，对比试件1、2，在其他因素相同的条件下，轧辊表面越粗糙，咬入角越大。
这是因为，轧辊与工件间的摩擦增大，而轧件处于临界咬入状态时，β = α，因而使咬入角增大。
（2）、对比试件1、3，我们发现在日他条件相同的情况下，施加后推力，引起咬入角的增大。
这主要是因为我们临界咬入条件建立在简单咬入的基础上，外力的施加，改变了原有的力平衡。
轧制时摩擦系数的研究
轧制时摩擦系数的研究引言摩擦系数是描述物体表面之间摩擦力大小的物理量，对于轧制过程中的材料变形以及轧机设备的设计与运行具有重要意义。
本文将探讨轧制过程中摩擦系数的研究，包括其影响因素、测量方法以及优化措施。
影响因素1. 表面粗糙度表面粗糙度是影响轧制过程中摩擦系数的重要因素之一。
较大的表面粗糙度会增加物体表面的接触面积，从而增加摩擦力的大小。
因此，在轧制中需要尽量控制材料表面的粗糙度，以减小摩擦系数的大小。
2. 材料性质材料的物理性质也会对摩擦系数产生影响。
不同材料具有不同的硬度、弹性模量以及表面润湿性，这些特性会直接影响摩擦力的大小。
因此，在轧制材料的选择过程中，需要考虑材料的性质对摩擦系数的影响。
3. 温度温度是影响轧制过程中摩擦系数的重要因素之一。
随着温度的升高，材料表面的润滑性增加，摩擦系数会相应减小。
因此，在轧制过程中需要控制轧机设备的温度，以保持适宜的摩擦系数。
测量方法1. 滚动摩擦试验滚动摩擦试验是一种常用的测量摩擦系数的方法。
该方法通过在实验装置中施加一定的压力，使两个物体在摩擦力作用下滚动，通过测量摩擦力和接触面积，计算得到摩擦系数。
2. 拉伸摩擦试验拉伸摩擦试验是一种适用于轧制过程的测量方法。
该方法通过施加拉伸力，在轧制过程中模拟材料的变形行为，通过测量摩擦力和应变，计算得到摩擦系数。
3. 数值模拟方法数值模拟方法是一种基于计算机模拟的摩擦系数测量方法。
通过建立轧制过程的数值模型，考虑材料的力学性质以及摩擦力的作用，通过数值计算得到摩擦系数的大小。
优化措施1. 表面处理通过对材料表面进行处理，如磨削、抛光等方法，可以减小表面粗糙度，降低摩擦系数的大小。
2. 控制温度通过控制轧机设备的温度，保持适宜的摩擦系数。
温度过高会导致润滑效果过好，减小摩擦系数。
温度过低则会增加材料的硬度，增大摩擦系数。
3. 材料选择在轧制过程中，选择合适的材料可以降低摩擦系数。
不同材料具有不同的物理性质，选择适当的材料可以减小摩擦力的大小。
摩擦对轧制过程的影响
摩擦对轧制过程的影响嘿，咱今儿就来唠唠摩擦对轧制过程那档子事儿！你想啊，这轧制就好比一场激烈的战斗，而摩擦呢，那就是战场上的一个关键角色。
要是没有摩擦，那钢材在轧制的时候还不得像个没头苍蝇似的乱撞啊！摩擦就像一双有力的大手，紧紧抓住钢材，让它乖乖地按照咱想要的方向和形状去变化。
比如说吧，轧制的时候，钢材得通过轧辊吧，这时候摩擦就起作用了。
要是摩擦太小，钢材没准就滑过去了，根本压不成咱要的形状，那不就白折腾啦！就好像你想抓住一条滑溜溜的鱼，手太滑了根本抓不住呀。
但要是摩擦太大了呢，又会消耗太多的能量，而且还可能让钢材表面变得不光滑，甚至出现一些瑕疵。
这就好比你走路的时候，鞋底和地面摩擦力太大，走起来费劲不说，还可能把鞋底给磨坏了。
你再想想，要是轧制过程中摩擦不稳定，一会儿大一会儿小的，那钢材的质量能好吗？就跟那天气似的，一会儿晴一会儿雨，让人捉摸不透，多闹心啊！这可不行，咱得要稳定的摩擦，这样才能保证轧制出来的钢材质量杠杠的。
而且啊，摩擦还会影响轧制的速度呢！摩擦小了，速度可以快点儿，但可能质量就没那么好了；摩擦大了，速度就得慢点，不然容易出问题。
这就跟开车一样，路滑的时候你就得开慢点，路好的时候你可以开快点，但不管啥时候，安全第一呀！咱再从另一个角度看看，摩擦还会产生热量呢！这热量要是太多了，钢材的性能可能就变了，就像人发烧了似的，浑身不舒服。
所以啊，得想办法控制好摩擦产生的热量，不能让它乱来。
总之呢，摩擦在轧制过程中可太重要了，就像做菜时的盐一样，少了没味道，多了又太咸。
咱得好好研究研究怎么把摩擦这个家伙给用好，让它乖乖地为咱的轧制过程服务。
不能让它捣乱，但也不能没有它。
所以说啊，摩擦对轧制过程的影响那真是大大的，咱可得重视起来，想办法把它控制在一个合适的范围内，这样才能轧制出高质量的钢材，为咱的生产和生活服务呀！这可不是开玩笑的事儿，得认真对待！。
厚宽钢带轧制过程中的摩擦力分析
厚宽钢带轧制过程中的摩擦力分析摩擦力是指物体表面接触时产生的阻碍物体相对运动的力。
在厚宽钢带轧制过程中，摩擦力是一个重要的因素，对轧制过程和产品质量有着重要的影响。
本文将从摩擦力的概念、影响因素及其分析方法等方面对厚宽钢带轧制过程中的摩擦力进行详细分析。
一、摩擦力的概念摩擦力是由于物体表面粗糙度和形状不匹配所产生的力，它是一种与相对运动速度成正比、与物体接触面积成反比的力。
在厚宽钢带轧制过程中，摩擦力主要由两个方面产生，即滚动摩擦力和滑动摩擦力。
滚动摩擦力是指当两个物体通过滚动接触时产生的摩擦力，它主要与物体之间的接触面积、表面粗糙度以及滚动速度等因素有关。
在厚宽钢带轧制过程中，滚动摩擦力是压下辊与钢带之间的主要摩擦力。
滑动摩擦力是指当两个物体之间存在相对滑动时产生的摩擦力，它主要与物体表面的粗糙度、润滑条件以及滑动速度等因素有关。
在厚宽钢带轧制过程中，滑动摩擦力主要包括辊与辊之间的摩擦力和钢带与辊之间的摩擦力。
二、摩擦力的影响因素1. 表面粗糙度：表面粗糙度是指物体表面的凹凸不平程度，对摩擦力有着显著影响。
表面粗糙度越大，摩擦力越大。
2. 接触面积：接触面积是指两个物体之间实际接触的面积大小。
接触面积越大，摩擦力越大。
3. 润滑条件：润滑条件主要指润滑油的种类、使用量以及润滑方式等因素。
良好的润滑条件可以减小摩擦力，提高轧制效率。
4. 温度：温度对摩擦力也有一定的影响。
在一定范围内，随着温度的升高，摩擦力逐渐减小。
5. 滚动速度：滚动速度是指两个物体之间相对滚动的速度。
滚动速度越大，摩擦力越大。
三、摩擦力的分析方法1. 理论分析：通过理论推导和分析，利用摩擦力公式来计算和预测摩擦力的大小。
理论分析可以从物体表面的粗糙度、接触面积和材料性质等因素出发，对摩擦力进行合理估计。
2. 实验方法：通过实验手段来测量和分析摩擦力的大小。
可以利用摩擦力测力计等设备进行测量，并通过改变摩擦面状态、润滑条件或其他因素的方式，寻找最佳的摩擦力控制方法。
轧制过程中的力学概述
(2) 按金属作用在轧辊上的切向摩擦力计算轧制力矩：轧制力矩等
于前滑区与后滑区的切向摩擦力与轧辊半径之乘积的代数和，在轧辊 不产生弹性压缩时上式是正确的。由于不能精确地确定摩擦力的分布
及中性角，这种方法不便于实际应用。
(3) 按轧制时的能量消耗确定轧制力矩。
USTB
University Of Science and Technology Beijing
轧制过程建成的最大接触角是咬入时最大咬入角的两倍。 研究指出，轧制条件决定了ymax/max的比值变化在１～２之间。
USTB
University Of Science and Technology Beijing
2.轧制压力、轧制力矩及功率
轧制单位压力的概念
当金属在轧辊间变形时，在变形区内，沿轧辊与轧件接触面产生 接触应力通常将轧辊表面法向应力称为轧制单位压力，将切应力称为 单位摩擦力。
USTB
University Of Science and Technology Beijing
轧制过程建成条件分析
在轧制过程建成时，假设接触表面的摩擦条件和其它参 数均保持不变，合力作用点将由入口平面移向接触区内。
在Ｘ轴上列出轧件－轧 辊的力学平衡条件，其临界 条件是：
2Tx-2Px=0
轧件-轧辊的平衡条件
处理，抓住一些主要影响因素，建立经验公式或图表。
USTB
University Of Science and Technology Beijing
影响轧制压力的主要因素分析
平均单位压力与以下两类因素有关： 第一类是塑性变形时由金属机械性能决定的因素； 第二类是影响应力状态的因素，接触摩擦、外端、轧件宽度及张力等。
Hale Waihona Puke 冷轧轧制压力计算(1) A.N. 采利柯夫平均单位压力公式
第八章 实现轧制过程的条件
第八章实现轧制过程的条件1、咬入的概念所谓咬入是指轧辊对轧件的摩擦力把轧件拖入辊缝的现象。
2、摩擦力、摩擦系数与摩擦角如图8-1所示，随斜面OA倾角θ的增加，当重力P沿OA方向下滑的分力Px等于与其作用方向相反的摩擦阻力Tx时，该物体即产生下滑运动的趋势。
此刻总反力F与法向反力N之间的夹角β称为摩擦角。
摩擦角与摩擦系数的关系如下：f=tgβ（8-1）通过以上讨论得出结论：摩擦角的正切等于摩擦系数。
图8-1 确定摩擦角3、咬着时的作用力分析（1）轧件对轧辊的正压力与摩擦力如图8-2所示，在辊道的带动下轧件移至轧辊前，使轧件与轧辊在A和A′两点接触，轧辊在两接触点受轧件的径向压力N′的作用，并产生与N′垂直的摩擦力T′。
因轧件企图阻止轧辊转动，故T′的方向应与轧辊转动方向相反。
图8-2 轧件对轧辊的作用力（2）轧辊对轧件的正压力与摩擦力根据牛顿定律，两个物体相互之间的作用力与反作用力大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上。
因此，轧辊对轧件将产生与N′力大小相等、方向相反的径向力N以及在N力作用下产生与T′方向相反的切向摩擦力T，如图8-3所示。
径向力N有阻止轧件继续运动的作用，切向摩擦力T则有将轧件拉入轧辊辊缝的作用。
图8-3 轧辊对轧件的作用力4、轧辊咬入轧件的条件A 用力表示的咬入条件参看图8-4b ：若Nx ＞Tx ，则轧件不能咬入；若Nx ＜Tx ，则轧件可以咬入；当Nx= Tx 时，轧件处于平衡状态，是咬入的临界条件。
若轧件原来水平运动速度为零，则不能咬入；若轧件原来处于运动状态，在惯性力作用之下，则可能咬入。
图8-4 作用力与摩擦力的分解a-正压力N 和摩擦力T 的分解，b-正压力N 和摩擦力T 的合力B 用角度表示的咬入条件（1）轧件的咬入条件为β＞α（2）β＜α，轧件不能咬入轧机。
（3）β=α是轧件咬入的临界条件。
通常将咬入条件定为α≤β （8-2）5、孔型对咬入的影响 孔型中的咬入能力是平辊咬入能力的 倍。
H型钢轧制过程摩擦力分布的数值分析
２０ ０ ６年 ６月
润滑与密封
ＬＵＢＲＩ ＣＡＴ ＯＮ Ｉ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｊ ｎ ０ ６ ｕ ｅ２ ｏ
第 ６期 （ 总第 １８期 ） ７
Ｎ ． （ｅ ａ Ｎ ． ７ ） 擦 力分 布 的数 值 分 析
ｚ ｎ ｒ ｌ ｎ ｄ ｌｏ Ｂｅ ｍ ｓｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｕ ｉ ｇｎ ｍｅ ｃ ｉ ｌｔ ｎ ｍｅｈ ｄ Ｏｎ ｔｅ ｂ ｓ ｆｄ ｆｎｎ ｅ ｕ ａ ｉｎ ｔ ｅ ｏ ｅ，ｏｌ ｇ ｍｏ ｅ ｆＨ ａ ｗａ ｓａ ｌｓ ｅ ｓｎ ｕ ｒ ａ ｓｍｕ ａｉ ｔ ｏ ． ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ｉｇ ｒｇ ｌ ｔ ｓ，ｈ ｉ ｉｌ ｏ ｉ ｏ ｌａ ｓ ｓｏ ｋ，ｈ ｏ ｒｅｏ ｏｌｎ ｆＨ＋ ａ ｗａ ｉ ｌｔｄ，ｈ ａａ ｔｒ ｆｌｎ ｔ ｎ ｄｈ ｉ ａ ｇ ｎ ｂ’ ｏ ｅ ｅ ｄ ａ ｔｃ ｔ ｅ ｃ ｕ ｆｒｌｉｇ ｏ Ｂｅ ｍ ｓｓｍｕａ ｅ ｔｅ ｐ ｒ ｍｅｅｓｏ ｅ ｇｈ ａ ｄ ｗｉ ｔ ｎ ｆｎ ｅａ ｄ ｗｅ Ｓｚ ｎ ｓ ｌ ｗｅ＇ ａ ａｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｖ ｃｏ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｒ ｌｓｏ ｒｃｉｎ ｆｒ ｅ ｉ ｉｆｒｎ ｅｏ ｍａｉｎ ｚ ｎ ｕ ｎ ｔａ ｙ ｒｌｉｇ Ｗａ ｂ ｌ ｎ ｚ ｄ． ｈ ｅ ｔｒｄ ｓｒ ｕ ｉ ｕ ｅ ｆｆｉｔｏ ｏ ｃ ｎ ｄ ｆｅｅ ｔｄ ｆｒ ｔ ｏ ｅ ｄ ｒ ｇ ｓｅ ｄ ｏｌ Ｓ ｏ － ｅ ｌ ｎ ｉ ｏ ｏ ｉ ｎ ｔｉ ｅ ． ｓ ｌ ｎ ｉａｅ ｔ ｅｆｉｔｏ ｏ ｃ ｈ ｔｌｅ ｎ ｓ ｐ ｒ ｃａ ｏ ｔｍｅａ ｎ ｆａ ｇ ｉｅ ｔ ｈ ｅ ｔｒｐ ｒｉｎ ｏ ｅｏ ａ ａｎ ｄ Ｒｅ ｕ ｔ ｉｄ ｃ ｔ ｈ ｒｃｉｎ ｆ ｒｅ ｔａ ｉｓｉ ｕ ｅｆ ｉｌｃ ａ ｔ ｉ ｎ ｅｄ ｒ ｃｓｔ ｅｃ ｎ ｅ ｏｔｏ ｆｄ ｆｒ － ｓ ｉ ｌ ｌ ｍ ｔ ｎ ｚ ｎ ｆ ｎ ｅｄ ｆｒ ａ ｉｎ ｚｎｅｅ ｉｔ ｏ ｅ ｏ ｌ ｐ ｇ ｎ ｔ ｅｄ ｌｖ ｒ ｉｅ ａ ｄ ｚ ｎ ｆｓｉ ｐ ｇ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ｉｅ ａ ｖ － ｉ ｏ ｅ， ａ ｇ ｅｏ ｏ ｌ ｍ ｔ ｏ ｘｓｓｚ ｎ ｆｓｉ ａ ｅ ｏ ｈ ｅｉｅｙ ｓｄ ｎ ｏ ｅｏ ｌｐ ａ ｅ ｏ ｈ ｎｒ ｓｄ ｄ ａ ｏ ｐ ｙ ｎ ｃｎ ｌｐ ｚ ｎ ｆａ ｄ ｆｒ ｒ ｌｐ ｚ ｎ ． ｌｔ ｅｆｉｔ ｎ ｆ ｒｅ’ ｒ ｎａｉｎ ｉ ｈ ａ ｉ ｇ ｓｉ ｏ ｅ ｏ ｎ ｏｗａｄ ｓｉ ｏ ｅ Ａｌ ｈ ｒ ｉ ｏ ｃ Ｓｏ ｅ ｔｔｏ ｓｔｅ ｓ ｍｅ， ｎ ｐ ｏ ｉ ｉ ｃｉｎ ｏ ｏｌｎ ． ｌ ｃｏ ｉ ａ ｄ ｏ ｐ ｓｔ ｄｒ ｔ ｆｒｌｉｇ Ａｌ ｅ ｅ ｏ ｗｅ ｅｏ ａｉｎ ｚ ｎ ｅ ｏ ｓｚ ｎ ｆｓｉｐ ｇ ｎ ｔ ｅ ｄ ｌ ｅｙ ｓｄ ａ ｉａｌ ． ｂ ｄ ｆｒ ｔ ｏ ｅ ｂ ｃ ｍｅ ｏ ｅ ｏ ｌ ａ ｅｏ ｈ ｅｉ ｒ ｉｅ ｂ ｓｃ ｙ ｍ ｏ ｐ ｖ ｌ
《轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律的研究》范文
《轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律的研究》篇一一、引言随着现代建筑和桥梁等基础设施的不断发展，H型钢作为一种重要的建筑材料，其性能和质量越来越受到人们的关注。
在H 型钢的生产过程中，轧制工艺是关键环节之一，而轧制过程中的摩擦系数则是影响产品质量的重要参数。
因此，研究轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律，对于优化轧制工艺、提高产品质量具有重要意义。
二、轧制工艺及摩擦系数概述轧制是H型钢生产过程中的关键工艺之一，其原理是通过轧辊对钢材进行压力加工，使其达到所需的形状和尺寸。
在轧制过程中，轧辊与钢材之间的摩擦系数是一个重要的参数，它直接影响着轧制力、轧制速度以及钢材的表面质量和内部组织结构。
摩擦系数的大小受到多种因素的影响，如轧辊的材料、硬度、表面粗糙度，以及轧制温度、压力和速度等。
三、轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响H型钢的舌形端部是其在建筑和桥梁结构中的重要部分，其质量和性能直接影响着整体结构的稳定性。
研究表明，轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响主要表现在以下几个方面：1. 表面质量：摩擦系数过大或过小都会导致H型钢舌形端部的表面质量下降。
过大的摩擦系数会使钢材表面产生过多的热和机械损伤，导致表面粗糙度增加，影响美观和耐腐蚀性；而过小的摩擦系数则可能导致钢材表面出现划痕或粘结现象，影响表面质量。
2. 尺寸精度：轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的尺寸精度也有显著影响。
适当的摩擦系数可以保证钢材在轧制过程中得到均匀的变形，从而保证尺寸精度；而摩擦系数过大或过小都可能导致钢材的变形不均匀，从而影响尺寸精度。
3. 内部组织结构：轧制摩擦系数还会影响H型钢舌形端部的内部组织结构。
适当的摩擦系数可以促进钢材内部的晶粒细化，提高其力学性能；而过大或过小的摩擦系数则可能导致晶粒粗大或出现其他不良组织结构，从而影响钢材的性能。
四、影响规律的研究方法及结果分析为了研究轧制摩擦系数对H型钢舌形端部的影响规律，可以采用实验研究和数值模拟等方法。
轧制原理与工艺
vh vγ
hγ h1
vh h1 vγ hγ
vγ v cos hγ h1 D(1 cos )
vh h cos h1 D (1 cos ) cos v h1 h1
Sh (1 cos )(D cos h1 ) h1
Sh
(1 cos )(D cos h1 ) h1
h 2R1 cos
轧件开始进入轧辊时，轧件与轧辊的最先接触 点和轧辊中心的连线与两轧辊中心连线所构成的 圆心角，称为咬入角。稳定轧制时，咬入角即为 轧件与轧辊相接触的圆弧所对应的圆心角。
1 cos h 2R
sin
O
R
2
sin
2
1 h 2 R
1 (1 cos ) 2
3. 4 平辊轧制时的宽展计算公式
（1）Д.热兹公式
b C h
（2）E. 齐别尔公式
b C
（3）C.И.古布金公式
b (1
h Rh h0
h h h )( f Rh ) h0 2 h0
……
3. 5 侧压后平轧时的宽展
板带轧制中，采用侧压（立辊轧制）调整轧件宽度。侧压 后轧件横断面呈双鼓形，要再经过一道水平轧制消除双鼓 形，然后进入后续轧制道次。 侧压后平轧时轧件的宽展可以认为由两部分组成，一部分 是鼓形的回展Δbb，另一部分是除鼓形回展以外的轧件宽 展Δbs 。
（2）限制宽展
轧制过程中，金属质点横向移动时，除受接触摩擦的 阻碍外，还承受孔型侧壁的限制作用，此时产生的宽展称 为限制宽展。
（3）强制宽展
在轧制过程中，金属质点横向移动时，除受接触摩擦的 阻碍外，还受其它因素的推动，此时产生的宽展称为强制 宽展。由于出现有利于金属质点横向流动的条件，所以强 制宽展大于自由宽展。
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a)轧辊接触区投影 ;
b)中性面上的摩擦力分布
变形区内摩擦力的分布
12
12’.6 确定轧制时摩擦系数的方法
决定摩擦系数的因素：
• 表面接触状态和接触条件 ； • 润滑本身的特征 。
三种类型的摩擦系数：
• 咬入时的摩擦系数 • 轧辊沿整个接触表面打滑时的摩擦系数 • 稳态轧制时的摩擦系数。
13
1)热轧时的摩擦系数的确定
• 4)轧辊磨损
板带轧制时，常使辊形和辊面受到破坏，而影响板形和板表 面质量。型钢轧制时，常使孔型局部磨损而影响型材形状尺寸精 度。
5
12’.4 接触摩擦理论
四种摩擦状态：
• 干摩擦 在轧辊与轧件两洁净的表面之间，不存在其他物质。
这种摩擦方式在轧制过程中不可能出现，但在真空条件下， 表面进行适当处理后，在实验室条件下，一定程度上可以再现这 种干摩擦过程。
7
12’.5 接触剪应力沿变形接触区的分布摩擦规律
采利科夫根据 l / h 之值的大小，将轧制摩擦分为4种：
p59
（1）当
l/h 5
时：
1）靠近出口、入口处为滑动区，该
区服从干摩擦定律；
2）当单位摩擦力因为单位压力p的升 高而达到K，即出现了粘着区。
p32, p63
3）在粘着区中部中性点附近，出现
μ e =[0.7935-0.000356t+0.012(Ra)1.5]k1k2
Ra——轧辊的算术平均表面粗糙度，μ m。
k1=1-(0.348+0.00017t)C
k2取决于轧辊速度，
C——钢中碳含量百分数。
15
对于各种轧辊表面状态时的最大咬入角和咬入时 的摩擦系数，乌萨托斯基给出了实验结果。最大咬入 角和咬入摩擦系数随轧辊表面粗糙度的增加而增加。
• 边界摩擦 在接触表面内，存在一层厚度为百分之一微米数
量级的薄油膜。 其特性是可以承受高的载荷，同时对各层间剪切抵抗不大。
在边界润滑条件下，摩擦系数很小，就是因为各层之间剪切抗力 很小。
6
• 液体摩擦
在轧件与轧辊之间存在较厚的润滑层（油膜）， 接触表面不再直接接触。
例如在高速冷轧润滑情况下，属此类润滑。
摩擦力沿接触弧呈三角形.
9
（3）当 l / h 0.5 2 时：
粘着发生在整个变形区，金 属沿接触弧滑动的趋势非 常小，摩擦力可用近似停 滞区的三角形分布表示.
10
（4）当 l / h 0.5 时：
金属沿接触弧滑动的趋势更 小,摩擦力可用近似停滞区的三 角形分布表示.
11
在实际轧制过程中，变形区内各点的摩擦力方向
轧辊 光滑研磨辊 钢板轧机轧辊 小截面轧机光滑辊 轧机扁钢矩形孔槽 箱型孔道次 箱型孔刻痕
最大咬入角(度) 12-15 15-22 22-24 24-25 28-30 28-34
咬入摩擦系数 0.212-0.266 0.268-0.404 0.404-0.445 0.445-0.466 0.532-0.577 0.532-0.675
• 塑性加工过程中影响摩擦的因素
-变形热； -接触表面上原子的相互作用； -润滑时，润滑剂的粘度、膜厚及其化学性质的作用； -塑性加工条件：变形压力、温度、速度、材质、表面状态。
3
• 摩擦的特点
1）是在高压力下产生的摩擦。 金属所受的单位压力，热变形时100～150MPa，冷变形时500～
2500MPa，接触面上承受的单位压力愈高，润滑就愈困难。
• 混合摩擦（半干摩擦和半液体摩擦）。
半干摩擦是干摩擦与边界摩擦的混合，部分区域 存在粘性介质薄膜，这是在润滑表面之间，润滑剂很 少的情况下出现的。
半液体摩擦为液体摩擦与干摩擦或者与边界摩擦 的混合。在这种情况下，接触物体之间有一个润滑层， 但没有把接触表面之间完全分隔开来。在进行滑动时， 在个别点上由于表面凹凸不平处相啮合，即出现了边 界摩擦区或干摩擦区。在工艺润滑的冷轧变形区中常 出现
12’ 轧制过程中的摩擦
12’.1 基本概念
摩擦： 金属塑性成形时，在金属和成形工具的接触面之间产生 阻碍金属流动或滑动的界面阻力。
作用：
• 加工载荷； • 咬入能力； • 工件变形形状、尺寸精度、表面质量和工具磨损； • 工件内部的组织、性能分布。
1
12’.2 轧制时摩擦机理
摩擦机理:工具和工件的微观表面凸凹不平
咬入时的摩擦系数： 通过用实验方法测定极限咬入角来确定的。
e tan max
14
艾克隆德研究了热轧低碳钢（0.15%C）咬入时的摩擦系数： μ e=k(1.05-0.0005t) （不低于７００℃）
对于冷硬光滑表面铸铁辊k=0.8；对于钢轧辊，k=1.0，t为轧件温度℃。
斯米尔诺夫式：
考虑因素：轧件温度，轧辊表面粗糙度、轧件化学成分以及轧辊速度 。
塑性变形停滞区，该区域内没有
塑性变形发生，摩擦力近似按直
线规律变化。
8
（2）当 l / h 2 5 时 ：
1）靠近出口、入口处为滑动区， 该区服从干摩擦定律；
2）由于接触弧长度不足以使得单 位摩擦力达到K，因此单位摩擦 力常数区域消失，塑性变形在 滑动区就开始发生。塑性变形 在停滞区内停止，摩擦力近似 按直线规律变化。
2）塑性成形时，摩擦情况是不断变化的。接触面上金属各点的位移情况也 不同，有滑动的，有粘着的。 由于金属的变形而不断产生新的接触表面，工具在加工过程中不断受到 磨损
轧制变形区 I-易变形区；II-难变形区；III-自由变形区
3）很多塑性成形是在高温下进行的，金属的组织和性能不断发生变化，表面 状态也在变化 。 钢的热轧： 开轧1200℃ 至终轧900℃，奥氏体发生再结晶、晶粒长大
（1）轧件轧辊的表面并非绝对光滑，而是有许多小的峰谷； （2）由于变形热或热加工使接触表面温度上升，会使局部熔化和焊
接； （3）很少有纯的金属界面，一般它们为反应层所覆盖； （4）许多情况下，有润滑剂存在。
微观考察工件工具界面 1-硬相；2、6-基体；3-吸附膜；4-反应膜；5-表面层2ຫໍສະໝຸດ 2’.3 金属塑性成形时摩擦的特点
4
摩擦对金属成形时的影响：
• 1)改变金属所处的应力状态，使变形力增加，能耗增多。
热轧薄板时可使载荷增加20％甚至１倍以上。
• 2)引起工件变形不均匀
金属塑性成形时，因接触表面摩擦的作用而使金属质点流动 受到阻碍，使工件各部分变形的发生，发展极不均匀。
• 3)金属的粘结。
表层金属质点或氧化物从变形工件上转移到轧辊表面，产生 轧辊表面粘结金属的现象